(57)【要約】【課題】ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させることができ、鏡面光沢肌を有し、抗菌性を発現できるステンレス冷延鋼板を経済的に製造する方法およびその冷延用熱延鋼板を提供する。【解決手段】銀を含有するステンレス熱延鋼板を、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延、光輝焼鈍することを特徴とする抗菌性を有するステンレス冷延鋼板の製造方法およびその冷延用熱延鋼板。【選択図】        図１
2005007430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀を含有するステンレス熱延鋼板を、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延、光輝焼鈍することを特徴とする抗菌性を有するステンレス冷延鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記冷間圧延する前のステンレス熱延鋼板の表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００で定義した金属Ａｇ個数比率を８０％以上とすることを特徴とする請求項１に記載の抗菌性を有するステンレス冷延鋼板の製造方法。
【請求項３】
鋼板表面に、表面研削により研削油中に添加されたＳ添加剤と反応することにより生成したＡｇ化合物が、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬されたことによって除去されて、そのあとに新たに存在させた金属Ａｇを有することを特徴とする抗菌性を有する冷延用ステンレス熱延鋼板。
【請求項４】
鋼板表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００で定義した金属Ａｇ個数比率が８０％以上であることを特徴とする請求項３に記載の抗菌性を有する冷延用ステンレス熱延鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌性を有するステンレス冷延鋼板を経済的に製造する方法に関し、特に、鏡面光沢肌を有し、抗菌性を発現できる光輝焼鈍されたステンレス冷延鋼板を経済的に製造する方法およびその冷延用熱延鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス冷延鋼板のうちでも、ＳＵＳ３０４  ＢＡ  材のような光輝焼鈍された鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板は、生活関連用品や医療機器及び建材等に用いられている。ＳＵＳ３０４  ＢＡ  材に代表されるステンレス冷延鋼板は、熱延鋼板を、焼鈍、酸洗し、引き続いて熱延鋼板表面を１００μｍ  程度、研削油を用いて表面研削した後、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延して製造されるのが一般的である。
【０００３】
ステンレス熱延鋼板を表面研削する理由は、焼鈍、酸洗されたステンレス熱延鋼板の表面には脱Ｃｒ層が優先的に粒界浸食された凹部が存在しており、この凹部を除去しないまま、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延すると、凹部が幾分か平滑化されずに残存してしまい、鏡面光沢肌を有する製品を製造することができないためである。また、ステンレス熱延鋼板を表面研削する場合に研削油を用いるのは、ステンレス熱延鋼板の研削性を良好として、鏡面光沢肌を有する製品を得るためである。
【０００４】
例えば、エンドレスの研磨ベルトを鋼板表面に押し付け、回転させるベルト式のホットコイル用グラインダーを用い、ステンレス熱延鋼板を表面研削するに当たり、研削油を使用しない場合には、研磨ベルトに研削屑が詰まる目詰まりが生じると共に発生する研削熱により目詰まりに起因して構成刃先が形成され、表面研削された後のステンレス熱延鋼板の表面が荒れてしまうなどの研削不良が発生する。このような研削不良が発生すると、鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板製品とするのが非常に困難となる。
【０００５】
そこで、ＳＵＳ３０４  ＢＡ  材に代表されるステンレス冷延鋼板は、研削油を用いて表面研削され、その後、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延して製造される。
【０００６】
ところで、抗菌性を有するステンレス鋼板としては、所定量の銀、例えば、０．０００５〜０．５０質量％含有するオーステナイト系ステンレス鋼が知られている（特許文献１）。特許文献１には、銀を含有するステンレス鋼において、大腸菌やサルモネラ菌に代表される病原性細菌の繁殖を効果的に抑制する効果を発現させるためには、鋼板表面における銀の存在形態が重要であり、使用時に金属状態のＡｇが表面に存在する必要があると示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１７２３７９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステンレス熱延鋼板を表面研削するに当たり、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率をさらに上げるため、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削したところ、光輝焼鈍を経たステンレス冷延鋼板で抗菌性が認められなくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させることができ、鏡面光沢肌を有し、抗菌性を発現できるステンレス冷延鋼板を経済的に製造する方法およびその冷延用熱延鋼板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて研削油の研削性能を高め、ステンレス熱延鋼板の研削能率を向上させることができると共に、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削されたステンレス熱延鋼板を、混酸水溶液中で酸洗することで、冷延用ステンレス熱延鋼板表面に存在する金属Ａｇを増やし、ステンレス冷延鋼板の抗菌性を効果的に発現させることができるという知見を得て、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明の抗菌性を有するステンレス冷延鋼板の製造方法は、銀を含有するステンレス熱延鋼板を、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延、光輝焼鈍することを特徴とする。
【００１２】
その際、前記冷間圧延鈍する前のステンレス熱延鋼板の表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００で定義した金属Ａｇ個数比率を８０％以上とすることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の抗菌性を有する冷延用ステンレス熱延鋼板は、鋼板表面に、表面研削により研削油中に添加されたＳ添加剤と反応することにより生成したＡｇ化合物が硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬されたことによって除去されて、そのあとに新たに存在させた金属Ａｇを有することを特徴とする。
【００１４】
その場合、鋼板表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００で定義した金属Ａｇ個数比率が８０％以上であることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る抗菌性を有するステンレス冷延鋼板の製造方法について説明する。
【００１６】
本発明に用いる銀を含有するステンレス熱延鋼板は、公知の溶製方法で溶製された所定量の銀を含有するステンレス鋼溶鋼を用い、好ましくは連続鋳造法によりスラブとし、必要に応じて所定温度に加熱し、熱間圧延して得ることができる。このようにして得たステンレス熱延鋼板の銀含有量は、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼で０．０００５〜０．５０質量％にすることができる。
【００１７】
実施の形態に係る製造方法では、このようにして得た銀を含有するステンレス熱延鋼板を焼鈍、酸洗し、引き続いてＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削する。焼鈍、酸洗されたステンレス熱延鋼板を研削油を用いて表面研削する理由は、焼鈍、酸洗されたステンレス熱延鋼板の表面には、脱Ｃｒ層が優先的に粒界浸食された凹部が存在しており、この凹部を除去しないまま、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延すると、凹部が幾分か平滑化されずに残存してしまい、鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板を製造することができないためである。
【００１８】
実施の形態に係る製造方法では、焼鈍、酸洗されたステンレス熱延鋼板を表面研削するに当たり、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いたので、Ｓ添加剤を含有しない研削油を用いた場合より研削油の研削性能を高めることができる。例えば、エンドレスの研磨ベルトを鋼板表面に押し付けて回転させるベルト式のホットコイル用グラインダーを用いてステンレス熱延鋼板を表面研削するに際し、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いた場合には、Ｓ添加剤を含有しない研削油を用いた場合よりステンレス熱延鋼板の通板速度を速くすることができ、この結果、本発明においては、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させることができるのである。
【００１９】
一方、Ｓ添加剤を含有しない研削油を用いてステンレス熱延鋼板の通板速度を速めた場合には、研磨ベルトに研削屑が詰まる目詰まりが生じると共に発生する研削熱により目詰まりに起因して構成刃先が形成され、表面研削された後のステンレス熱延鋼板の表面が荒れてしまうなどの研削不良が発生してしまい、鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板を製造することができない。
【００２０】
実施の形態に係る製造方法に用いるＳ添加剤としては、ステンレス熱延鋼板を表面研削する際に、発生する研削熱によりＳ添加剤のＳ（硫黄）と、鋼板表面に存在するＦｅ、Ｃｒ等とが反応してＦｅＳ、ＣｒＳを生成し、ステンレス熱延鋼板の研削性を向上させるものを選択する。このためには、活性化した硫黄系添加剤が入っている研削油を用いるのが好ましい。活性化した硫黄系添加剤が入っている研削油を用いた場合には、表面研削時に発生する研削熱によりステンレス熱延鋼板の表面に存在するＦｅ、Ｃｒ等と活性化した硫黄とが容易に反応し、研削性をより一層向上させることができる。
【００２１】
なお、鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板を製造するための、好ましいステンレス熱延鋼板の表面研削量は、６０〜２００μｍ  とすることができる。
【００２２】
このように、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて研削油の研削性能を高め、ステンレス熱延鋼板の研削能率を向上させた場合には、ステンレス熱延鋼板の表面に存在する銀も硫黄と反応して、Ａｇ２  ＳなどのＡｇ化合物が生成してしまい、このステンレス熱延鋼板表面に生成したＡｇ化合物は、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延しても鋼板表面に残って抗菌性を阻害する。
【００２３】
そこで本発明の製造方法では、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延、光輝焼鈍するようにした。
【００２４】
この理由は、冷間圧延した後にＡｇ２  ＳなどのＡｇ化合物を酸洗により除去しようとしたのでは鋼板長さが長くなり、効率的でなく、また一方、表面研削されたステンレス熱延鋼板の表面に存在するＡｇ２  ＳなどのＡｇ化合物を表面研削により物理的に除去しようとしたのでは、その際、Ａｇ化合物が生成されるのを防止するのに、Ｓ添加剤を含有する研削油を使用できないために表面研削能率を高くできないという問題が発生する。このため、本発明の製造方法では、上記のようにＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削したステンレス熱延鋼板を硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延し、光輝焼鈍、必要に応じ、スキンパス圧延する製造工程を経てステンレス冷延鋼板とした。
【００２５】
ここで、混酸水溶液中に浸漬した際、Ａｇ２  ＳなどのＡｇ化合物は、硝酸と弗酸の働きにより除去され、そのあとに新たに金属Ａｇが鋼板表面に表れるので、冷延用熱延鋼板の表面に存在する、抗菌作用を発揮できる金属Ａｇは、混酸水溶液中に浸漬しない場合に比べて増えることになる。
【００２６】
以上説明した本発明の実施の形態に係る製造方法では、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させるため、銀を含有するステンレス熱延鋼板をＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、鋼板表面に生成したＡｇ化合物を除去し、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延、光輝焼鈍するようにしたので、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を上げることができ、特にＳＵＳ３０４  ＢＡ  材のような鏡面光沢肌を有するステンレス冷延鋼板において抗菌性を有利に発現させることができる。
【００２７】
その際、冷間圧延鈍する前のステンレス熱延鋼板の表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００（％）で定義した金属Ａｇ個数比率を８０％以上とすることが好ましい。
【００２８】
この理由は、冷間圧延、光輝焼鈍、必要に応じ、スキンパス圧延して製造したステンレス冷延鋼板の抗菌性が熱延鋼板表面における後述するようにして測定した、鋼板表面における金属Ａｇ個数比率と対応しており、ステンレス熱延鋼板の表面における、金属Ａｇ個数比率を８０％以上とすることにより、抗菌性を有する  ＢＡ  仕上げステンレス冷延鋼板を経済的に製造できることがわかったからである。説明するまでもなく、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬された鋼板には、その後、水洗処理やリンス処理、乾燥処理などを施すのが普通である。
【００２９】
このようにして得た、冷間圧延に供する冷延用ステンレス熱延鋼板は、その表面に、表面研削により研削油中に添加されたＳ添加剤と反応することにより生成したＡｇ化合物が硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬されたことによって除去され、そのあとに新たに存在させた金属Ａｇを有する。
【００３０】
Ａｇ化合物が混酸水溶液中に浸漬されたことによって除去され、その下に存在する金属Ａｇを最表面に出し、最表面に存在するようにした金属Ａｇのことを新生金属Ａｇということにすると、本発明の冷延用ステンレス熱延鋼板は、その表面に新生金属Ａｇを有するようにされている。
【００３１】
ところで、銀を含有するステンレス熱延鋼板をＳ添加剤を含有しない研削油を用いて表面研削した場合、鋼板表面にＡｇ化合物が生成されないので、新生金属Ａｇというものは、鋼板表面に存在しない。この新生金属ＡｇおよびＡｇ化合物の両方が鋼板表面に存在しない冷延用ステンレス熱延鋼板は、熱延鋼板の表面研削能率を低くして製造したものであるから、抗菌性を有するステンレス冷延鋼板のコストが高くなる。
【００３２】
一方、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させるため、銀を含有するステンレス熱延鋼板をＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬しない場合、鋼板表面に生成されたＡｇ化合物が除去されず、冷延用ステンレス熱延鋼板表面にそのまま残り、上記の新生金属Ａｇは鋼板表面に存在しない。鋼板表面に、新生金属Ａｇが存在せず、Ａｇ化合物が存在する冷延用ステンレス熱延鋼板は、熱延鋼板の表面研削能率は高くして製造されているが、経済的にＡｇ化合物を除去し、新たに金属Ａｇを鋼板表面に存在させて、抗菌性を有するステンレス冷延鋼板とするのは困難である。
【００３３】
本発明の実施の形態に係る製造方法において、ステンレス熱延鋼板の焼鈍温度は、公知の温度範囲である１０５０〜１１５０℃、光輝焼鈍（ＢＡ処理）は、公知の還元性雰囲気下で公知の温度範囲である１０５０〜１１５０℃とすることができる。また、本発明の実施の形態に係る製造方法において、冷間圧延する際の圧下率は、５５〜９５％、および光輝焼鈍した後のスキンパス圧延する際の伸び率は、０．１〜１．２％とすることができる。
【００３４】
【実施例】
銀を３５０ｐｐｍ  含有する厚みが４ｍｍのオーステナイト系ステンレス熱延鋼板ＳＵＳ３０４を１１００℃で焼鈍し、その後酸洗し、引き続いてＳ添加剤を含有する研削油を用いてホットコイル用グラインダーにより表面を１００μｍ  表面研削した。表面研削する際の通板速度はＳ添加剤を含有しない場合の２００％とした。Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削されたステンレス熱延鋼板ＳＵＳ３０４を混酸水溶液（温度５０℃、硝酸濃度５ｖｏｌ  ％、弗酸濃度４ｖｏｌ  ％）中に１５秒間浸漬し、その後冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延して板厚が１ｍｍのステンレス冷延鋼板を製造し、発明例とした。得られたステンレス冷延鋼板の表面状態と抗菌性を調べた。なお、ステンレス熱延鋼板は、２０段ゼンジミアミルを用いて冷間圧延し、光輝焼鈍処理は、還元性雰囲気下で温度を１１００℃として行った。
【００３５】
なお、混酸水溶液の温度及び浸漬時間は、図１からＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削されたステンレス熱延鋼板の表面における、金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００で定義した金属Ａｇ個数比率が９０％以上となる酸洗条件とした。
【００３６】
図１は、上記Ｓ添加剤を含有する研削油を用いてホットコイル用グラインダーにより表面を１００μｍ  表面研削したステンレス熱延鋼板ＳＵＳ３０４のホットコイルを複数用意し、混酸水溶液の温度と浸漬時間の水準を変えて、各ホットコイル表面のＡｇ２  Ｓを酸洗により除去する予備実験を行って得た。混酸水溶液は、硝酸濃度５ｖｏｌ  ％、弗酸濃度４ｖｏｌ  ％とした。ここで、金属Ａｇ個数比率は、各ホットコイルから採取したサンプル板をそれぞれ用い、Ａｇ系析出物によって測定した金属状態のＡｇ個数と、Ａｇ２  ＳやＡｇ酸化物などのＡｇ化合物個数を測定し、上述したようにして算出した。これらの個数は、ＡＥＳおよびＴＥＭ装置を用い、測定することができる。サンプル板１箇所あたり２０個以上のＡｇ系析出物を対象として、５箇所のＡｇ比率の平均を求め、これを金属Ａｇ個数比率と定義した。
〔表面状況〕  表面が鏡面光沢肌であるか否かは、目視により評価した。熱延鋼板の表面研削時に生じた研削不良に起因する光沢不良部が認められた場合は、鏡面光沢肌が得られていないと判定した。
〔抗菌性試験〕  抗菌製品技術協議会のフィルム密着法（ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１）に準拠し、評価した。
▲１▼試験体（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を９９．９％エタノール含有脱脂綿等で洗浄・脱脂する。▲２▼大腸菌を１／５００  ＮＢ溶液に分散する。（菌の個数は２．０×１０５  〜１．０×１０６  ｃｆｕ／ｍｌに調整した。１／５００  ＮＢ溶液とは、普通ブイオン培地（ＮＢ）を減菌精整水で５００倍に希釈したものである。）▲３▼菌液を０．４ｍｌ／  ２５ｃｍ２  の割合で試験片（各３個）に接種する。▲４▼試験体表面にポリエチレン製フィルムを被せる。▲５▼温度３５℃±１．０℃、相対湿度ＲＨ９０％以上の条件で２４時間保存する。▲６▼生菌数の測定は寒天培養法（３５℃±１．０℃、４０〜４８ｈｒ）により行った。抗菌性は、次式で定義される減菌率≧９９％で抗菌性あり、減菌率＜９９％で抗菌性なしと評価した。
減菌率＝（比較鋼の生菌数−サンプル板の生菌数）／比較鋼の生菌数×１００
但し、比較鋼の生菌数とは、抗菌処理を施さないステンレス冷延鋼板の抗菌試験後の生菌数をいう。
【００３７】
但し、比較例１、２は、発明例と同じ規格のステンレス熱延鋼板を用い、発明例と同じ条件で焼鈍、酸洗し、引き続いて表２に示す研削油を用いて表面研削し、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延して得たステンレス冷延鋼板からサンプル板を採取した。比較例１、２におけるステンレス熱延鋼板を表面研削する際の通板速度は発明例と同じとした。
【００３８】
表１には、発明例における銀を含有する熱延鋼板ＳＵＳ３０４の成分を示した。また、発明例および比較例１、２におけるＢＡ仕上げサンプル板の表面状況と抗菌性の結果を表２に示す。
【００３９】
【表１】
2005007430.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005007430.tif 000004
【００４１】
発明例では、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いたので、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を上げて表面研削することができ、しかも、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削されたステンレス熱延鋼板を硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、表面に生成したＡｇ２  Ｓを除去して、そのあとの鋼板表面に新たに金属Ａｇを存在させてから冷間圧延するようにしたので、鏡面光沢肌を有するサンプル板において抗菌性を発現させることができた。
【００４２】
一方、比較例１では、Ｓ添加剤を含有しない研削油を用い、ステンレス熱延鋼板を表面研削する際の通板速度を発明例と同じとしたので、研削不良に起因する光沢不良部がサンプル板に発生した。また、比較例２では、Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削し、表面に生成したＡｇ２  Ｓを除去せずに冷間圧延したので、サンプル板は抗菌性が発現できなかった。
【００４３】
なお、上記予備実験に用いたのと同じ条件で酸洗したホットコイルを用い、冷間圧延、光輝焼鈍、スキンパス圧延して得たサンプル板の抗菌性を調査することより、金属Ａｇ個数比率（％）＝金属状態のＡｇ個数／（金属状態のＡｇ個数＋Ａｇ化合物個数）×１００を８０％以上とすることで抗菌性が認められた。
【００４４】
Ｓ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削され、その後酸洗されたオーステナイト系ステンレス熱延鋼板の表面における金属Ａｇ個数比率を８０％以上とするには、図１に示したとおり、温度が３５℃以上の混酸水溶液（硝酸濃度５ｖｏｌ  ％、弗酸濃度４ｖｏｌ  ％）中に１０秒以上浸漬させればよい。また、サンプル板の抗菌性とＳ添加剤を含有する研削油を用いて表面研削され、その後、硝酸と弗酸の混酸水溶液中に浸漬し、表面に生成したＡｇ２  Ｓを除去したホットコイル表面の抗菌性とは、一対一に対応することも判明した。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、ステンレス熱延鋼板の表面研削能率を向上させることができ、鏡面光沢肌を有し、抗菌性を発現できるステンレス冷延鋼板を経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に用いたステンレス熱延鋼板ＳＵＳ３０４を混酸水溶液に浸漬した場合の、金属Ａｇ比率に及ぼす混酸水溶液の温度と浸漬時間の影響を示すグラフである。
【図１】
2005007430.tif 000005